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中国白酒“三大试点”研究回顾

2017-06-27李大和

酿酒科技 2017年6期
关键词:老窖汾酒泸州

李大和

(四川省食品发酵工业研究设计院,四川成都611130)

中国白酒“三大试点”研究回顾

李大和

(四川省食品发酵工业研究设计院,四川成都611130)

回顾汾酒、茅台、泸州老窖,白酒三大试点的重大成果,以及对行业发展产生的深远影响。

白酒;“三大试点”; 查定; 总结

1 白酒“三大试点”的产生背景

在百废待兴的建国初期,举行一场由“国家力量”推动的“首届全国评酒会”,可见酒对中国之重要性。1952年启动的首届“全国评酒会”,白酒领域评出了日后家喻户晓并影响产区格局的四大“中国名酒”——即“泸州老窖”“茅台”“汾酒”“西凤”。据史料记载,当时中国酿酒工业尚处于整顿恢复阶段,对酒类的生产是由国家专卖局进行管理,“全国评酒会”之前收集了全国的白酒、黄酒、果酒、葡萄酒的酒样103种。由北京试验厂(后为北京酿酒总厂)研究室进行了化验分析,并向会议推荐了8种酒。根据分析结果和推荐意见,最终将8种酒命名为我国的“八大名酒”,分别是白酒4个(见以上);葡萄酒3个:“中国红(红玫瑰)”“味美思”“金奖白兰地”;黄酒1个:“绍兴加饭酒”。

当时“评酒会”确定的4条入选条件是:①品质优良,并符合高级酒类标准及卫生指标;②在国内获得好评,并为全国大部分人所欢迎;③历史悠久,还在全国有销售市场;④制造方法特殊,具有地方特色,难以仿制。

事实上,“八大名酒”当时在国内外已经很有名望。由于建国初期各种准备工作条件较差,“首评”并没有科学、规范、精细的具体统一标准,确立的4个“入选条件”显得模糊、宏观、空洞,设置的奖项也不多。但是,在当时的“特殊国情”下,评选具有透明度,这些条件也相当具有高尚性、标杆性、权威性和说服力,而且又是国家领导人亲自关心签批,从级别上来说,“首评”有些类似“总统质量奖”。

“四大名酒”作为白酒中的元老,其独树一帜的酿造工艺、传承创新的科研技术、悠久高贵的历史文化等具有“不可复制性”。

1956年,周恩来总理组织制订的《1956—1967科学技术远景规划纲要》,泸州老窖大曲与茅台的酿造工艺被列为重点研究课题,与原子弹、氢弹和火箭并列在一个纲要内。酒,那时候被冠以一个雷人的名称:“精神原子弹”,而首届“全国评酒会”正是在“国家战略需要”的大背景下启动诞生的。为探寻名酒成因,中央食品工业部、轻工业部先后安排实施白酒试点。

这也就有了后来著名的“烟台试点”(1955年)、“永川试点”(1958年)、“泸州老窖试点”(1957年、1964—1966年)、“汾酒试点”(1964—1965)、“茅台试点”(1964—1966)、“西凤试点”(1964—1965)以及“涿县试点”等历史性的行业事件,为白酒生产能力和质量水平的根本提升奠定了坚实基础。

在1950—1960年代众多的白酒试点中,为何“三大试点”更为著名,在白酒行业中更具影响?①泸州老窖、茅台、汾酒是中国白酒三大基本香型的代表;②“三大试点”由专家团队组成;③“三大试点”可能是行业历史上首次较系统的查定总结,许多世代相传的传统操作,用科学理论加以肯定,并沿用至今;④“三大试点”对白酒三大基本香型的生产技艺、微生物、香味成分特征等进行了卓有成效的研究,为后人继续深入探索奠定了基础。

2 “汾酒试点”

1964年3月至1965年5月,“汾酒试点”以轻工业部发酵所所长秦含章为首,抽调轻工业部发酵所工程师熊子书、山西省轻化所35人以及无锡轻工业学院师生17人及山西汾酒厂工人、技术人员及领导干部共56人,组成“总结提高汾酒生产经验试验工作组”试点组。此次试点,为了研究和鉴定汾酒的质量,建立了汾酒品质尝评法、汾酒酿造化学分析法和汾酒质量标准,系统地总结和论证了汾酒生产工艺的科学性、正确性,为进一步开展对汾酒乃至中国白酒的科学研究奠定了基础。

对汾酒生产进行了较全面的研究总结,共研究了200多个项目,进行了3000多次试验,得到了20000多个数据,取得了良好的效果,撰写了《汾酒微生物分离法》《汾酒生产检验法》《大曲生产写实》《汾酒生产写实》《汾酒尝评法》等极有价值的资料。这次写实总结,确定了3种大曲生产和汾酒发酵生产的工艺,对汾酒微生物进行了分离鉴定,选育出汾酒生香酵母汾1号及汾2号等;通过这次总结,对汾酒生产中出现的许多问题由感性认识上升到理性知识,制定了一整套完整的汾酒品评及检验方法;汾酒的产量质量有了质的飞跃;使汾酒生产技术由传统的言传身教,转变成以珍贵的科学技术为衡量操作过程是否正确的标准。这些成果仍有其指导意义和应用价值。

2.1 制曲方面

通过对清茬曲、后火曲和红心曲三轮伏曲的生产写实、研究,初步掌握了每种大曲在培养过程中的微生物和生化变化规律,从而制定了一套较完整、科学的汾酒大曲操作法。

(1)原料及其配比。大麦与豌豆的比例,应与其特性及气候相结合进行考虑,其比例以6∶4为好。冬季豌豆可略少些,以免曲块外干内湿或生心。但不能少于原料总量的30%,否则曲坯易碎散。

(2)原料粉碎度。可将大麦与豌豆混合后进行粉碎。粉碎度以能通过0.3 mm筛孔占34%~40%为宜,其余为小米粒状。掌握冬粗夏细的原则。

(3)加水、拌和。加水量为原料的42%~50%,夏季用凉水;冬季用32~35℃的温水。加入适量母曲粉。

(4)踩曲、培曲。踩曲后每块曲重量为3.2~3.5 kg。3种大曲的原料、配比、粉碎度、踩曲及翻曲操作等,基本相同。但加水量、培养温度略有差异。各曲培养过程均须经上霉、晾霉、潮火、大火、后火、养曲6个阶段,但应掌握好“潮火”和“后火”两个主要环节;清茬曲与后火曲的温度控制基本相似,惟后火曲各阶段的晾曲温度比清茬曲高1.5℃左右;潮火末期和大火期的最高品温比清茬曲高2.5℃左右而已。红心曲从晾霉到潮火期开始,无明显温度界限;在潮火末期至大火前期,有2~3 d的座火期,以后逐渐降温至35~38℃。

(5)贮曲时间。伏曲的贮曲期,由过去的6个月改为3个月左右。

(6)大曲微生物检测。发现汾酒曲中曲块表面以根霉居多,棃头霉在大曲中含量最多,少许黄曲霉、黑曲霉和毛霉;红曲霉在清茬曲中较多;曲中乳酸菌较多,醋酸菌较少。将选育出的11种制成麸曲,生产出“六曲香酒”,被评为国家优质酒。

2.2 酿酒工艺

(1)高温润糁。是清香型酒的典型工艺。经粉碎的高粱称为糁。拌料时加入原料重量56%~62%的热水,水温夏季为76~80℃;冬季为82~90℃。拌匀后,堆积,加覆盖物,润料18~20 h,期间翻动2~3次。若发现翻动时表皮干燥,可追加原料量2.5%的热水。物料最高温度冬季为40~45℃;夏季为48~52℃。润糁后要求物料不淋浆,手捻成粉无硬心、无疙瘩、无异味。润糁的作用是使物料吸水均匀,且蒸后、加曲入缸时不淋浆而发酵时能缓慢升温,最终成品酒较甜绵;高温润糁时,物料上的野生菌繁殖、代谢,生成某些香味物质,对促进酒的回甜很有作用。

(2)混合用曲。清茬曲糖化、液化、蛋白分解酶活力最高;后火曲发酵力最强。将3种曲混合使用,取长补短。清茬曲、后火曲、红心曲的比例为3 ∶4∶3。使用混合曲酿制的酒,具有清香纯正、醇和、爽口、回甜等特点。大米查酒、二米查酒均可达到优级标准。

(3)发酵。物料入缸水分为53%左右。初步探索了酒醅发酵过程中的微生物消长状况和物质变化规律,为控制发酵条件提供了依据。采用“酒醅多点温度遥测仪”,测量地缸发酵酒醅及保温材料的温度,总结出“前缓、中挺、后缓落”的发酵温度变化规律。

(4)“四回”。为提高酒质,采用回糁发酵、回醅发酵、回糟发酵、加“回糁香醅”蒸酒的措施。其用量分别为8%、5%、5%、9.5%。

2.3 分析、品尝等研究

“汾酒试点”分析了汾酒的成分,采用“四度分级法”,即酒精度、总酸度、导电度、氧化度,按“四度”数值,将每天所产的酒分级归类,按类入库;产品出厂前,再取样品尝,根据得分排序分级,进行勾兑。此外,还解决了瓶装汾酒的蓝黑色沉淀(因瓶塞中的单宁和铁瓶盖、或水中铁离子造成)及白色沉淀(水中钙、镁离子造成)问题。

3 茅台试点

3.1 1959年调查研究

1959年,轻工业部为完成国家科委制定的12年长远科学发展规划,首次组织总结贵州茅台酒,又被列入“中苏合作”重大科研项目,由刚组建的轻工部发酵所执行,并计划安排半年内完成。从1959 年4月至1960年3月的调查整理总结,去粗取精,去伪存真,完善了传统操作法,除提高产品质量外,同时提高原料出酒率10%以上。

首次总结茅台酒的单位,有轻工业部发酵工业研究所、贵州省轻工业科学研究所、茅台酒厂和中科院贵州分院化工研究所等10余名人员,组成总结工作组,讨论了总结工作的内容及方法,并进行了分工。同时在新老车间各选出总结试验窖,又在这两个车间进行夏季与冬季投料(下沙)的比较,找出不同窖龄和季节对酿酒的差异点。通过现场写实、调查访问、生产记录、取样化验、微生物检测、综合研究等,完成一个大生产周期,发掘其生产工艺特点。

茅台酒生产的传统工艺是:每年5月端午开始踩曲,9月重阳下沙酿酒,结合当地农业生产季节,此时小麦、高粱新原料上市,更适合制曲酿酒的气温,有利于微生物生长繁殖。

茅台酒生产工艺的主要特点:原料粉碎粗,生沙为二、八成,糙沙为三、七成;用曲量大,与酿酒原料高粱之比为1∶1,如果把大曲折合成小麦,则小麦用量超过高粱;一年一个生产周期,两次投料,8次发酵,7次蒸馏,每轮发酵在30 d以上;蒸出酒按酱香、醇甜及窖底香3种单型酒和不同轮次酒分别长期贮存,精心勾兑后再贮存为成品酒。更重要的特点为“四高一长”,即高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温馏酒和长期贮存,这是形成酱香风味的关键。对“高温制曲、高温堆积”进行了真实、科学的记载:

“高温制曲”记录中指出,曲坯入室第3天,曲温达到58℃,以后在25~30 d的培曲过程中,曲温都在55~65℃之间。在制曲坯时,加水为原料的40%;曲坯在曲室内是用稻草包围着的,水分很难蒸发;曲坯入室10 d以后,水分才见减少。这种水多的情况宜于芽孢杆菌的繁殖。曲中微生物鉴定的结果,确认芽孢杆菌最多,鉴定的17株芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌)中有5株产生黑色素。曲坯高温培养中,发现一种高温霉菌,如黄曲霉,不过菌丝稍长。32~35℃不生长,到45℃时才生长。这有点像金色嗜热子囊菌。“高温堆积”,60℃上下的高温曲中酵母菌类都被杀死。所以茅台酒曲无酒精发酵作用,必须另外引入酵母菌。茅台酒厂向酒醅中引入酵母菌类是在晾堂上进行的。酵母菌来自晾堂、场地、器具、空气,在堆积过程进行繁殖。一般堆积2~3 d,品温达40℃,表层温度可达50℃,有白色斑点。鼻闻有香甜味和微酒气时,即可下窖。说明堆积间有糖化、酒化和酯化作用。这对茅台酒香味的产生有重要的作用。据分离鉴定酒醅中的酵母菌类,也可知堆积的重要性(作者:方心芳,原载《酿酒》1982年第3期)。

“高温制曲、高温堆积”的作用和效果,可从微生物研究检测的结果得以引证。

(1)晾堂上微生物的变化。1959年6—8月,热季对两个车间4个班组共7次取样分离鉴定,其中3次分离出的全是酵母菌类,1次全为细菌类,其余3次酵母菌类占40%~70%,细菌类占30%~55%,霉菌占5%~30%。1959年11月—1960年2月,在冬季同样对两个车间4个班组共10次取样分离鉴定,其中除2次全是细菌外,其余8次中酵母菌类占50%~99%,细菌类占10%~50%,霉菌占1%~30%。

(2)堆积糟中微生物的变化。1959年6—8月,热季检测堆积糟中的微生物,从一、三车间的班组共5次取样分离鉴定,除1次全为细菌类外,其余4次酵母菌类占89%~95%,细菌类占3%~5%,霉菌占5%~8%。1959年11月至1960年2月,在冬季同样从一、三车间的班组共5次取样分离鉴定,除1次细菌占95%外,其余4次酵母菌类占70%~95%,细菌类占2%~20%,霉菌占5%~30%。

在总结茅台酒生产工艺中,提高产品质量的技术措施如下:

(1)踩曲时曲母用量从5%~8%降低至3%~5%,成曲仍可达到优级指标。

(2)用温度计代替传统的“手摸脚踢”。

(3)加强封窖泥管理,增加封窖泥厚度,确保不裂口、不生霉。

(4)强调上甑操作技术,要求轻撒匀铺、探汽上甑,提高产、质量。

(5)确定茅台酒蒸馏接酒方法和规定酒度。

(6)茅台酒贮存老熟后,取出老酒时,在坛中留5%~10%陈酿酒,然后倒入新酒,可促进老熟。

(7)以感官指标和理化分析结合,制定了入库酒和出厂酒的质量标准。

1959年调查研究,经一个大生产周期的查定总结,从下沙到丢糟各工艺的实际操作,整理出一套完整的技术资料,使传统工艺建立在科学的基础上,使这份宝贵的民族遗产得到了继承与发展。

3.2 “茅台试点”(1964—1966年)

1964年10月至1966年4月,中国白酒发展史上具有重大影响意义的茅台试点在贵州茅台酒厂举行。

“茅台试点”以轻工业部食品局工程师周恒刚为首,抽调辽宁、黑龙江、河北、河南、天津有关人员22名,贵州省轻工业科学研究所全体人员以及董酒厂2名技术人员共同组成试点组;此次试点通过对酱香型白酒制曲、酿造工艺、微生物特性及香味成分深入研究、成功检测和科学总结,终于揭开了茅台酒的许多千古之谜。

据笔者手中仅存的资料,“茅台试点”主要成果归纳为:

(1)进一步规范了制曲、酿酒传统工艺和操作。

(2)对酿酒微生物进行了更深入的研究,初步掌握了制曲、堆积、发酵过程微生物的活动规律;为后来麸曲酱香型白酒的生产提供了丰富的微生物资源。

(3)确立了酱香型中的3个单型酒,即酱香、醇甜、窖底香。利用纸上和薄层色谱法,初步检测茅台酒的微量成分。后来通过气相色谱检测,证实酱香型3个单型酒在成分上有明显区别,结果见表1、表2、表3。

(4)此次试点率先报道了在生产茅台酒的窖池底部发现了杆菌和梭状芽孢杆菌,并认为是窖底香成分的主要制造者,是茅台酒主要成分之一,是组成茅台酒香味不可缺少的一种成分。后经分离鉴定才知道它们是丁酸菌和己酸菌。对己酸乙酯的发现和己酸菌的培养,最终证明了己酸乙酯的确是窖底香味成分,并对浓香型白酒发展起到了促进作用。

表1 酱香型3个单型酒的气相色谱分析结果(Ⅰ) (mg/100 mL)

表2 酱香型3个单型酒的气相色谱分析结果(Ⅱ) (mg/100 mL)

表3 酱香型3个单型酒的感官特点

4 泸州试点

4.1 泸州老窖初步总结

1957年10月至1958年4月,泸州老窖进行的工艺试点,拉开了中国白酒发展史上著名的“三大基本香型工艺试点”工作的序幕,并首开了中国白酒科学化研究与发展的先河。

根据中央食品工业部制酒局指示及全国名酒会议精神,指定四川糖酒工业科学研究室(四川省食品发酵工业研究设计院前身)、四川省专卖公司和四川省工业厅食品工业局等单位,组织力量,于1957年10月成立“泸州老窖大曲酒操作法总结委员会”负责整理历史经验,总结优良传统的老操作法,这是泸州老窖历史上第一次较系统的总结。

“总结委员会”参加单位有15个,工程技术人员59人,四川糖酒研究室陈茂椿工程师(教授)任技术室主任。通过全体同志近半年的努力,完成了以下任务:

(1)系统整理出“泸州老窖大曲酒操作法”300年历史演变,针对传统操作法,进行系统整理。

(2)系统总结整理泸州老窖大曲酒传统操作法及制曲工艺,使之规范化、系统化,便于学习推广。

(3)用常规分析方法,对“泸州老窖大曲酒”进行较全面的分析,从而对传统操作法有更深的认识,用生物化学、微生物学、发酵工程、有机化学等方面的理论,加以概括和初步总结。

(4)对400年老窖进行了测定。坐落在云沟车间的温永盛400年老窖,窖容7.99 m3,最先用黄泥筑成,经数百年连续使用,泥质由脆硬逐渐变得无粘性、柔软,泥色由黄—乌色—乌白—乌黑,并出现红绿等彩色,产生一种浓郁的香味(特有的老窖味)。

(5)对制曲工艺和操作查定写实。对制曲工艺流程、原料处理(润麦、磨碎、粉碎度)、配料拌和、装箱踩曲、入室安曲、培菌管理、培菌温度变化、曲的感官鉴定等进行了详细的写实。

(6)对酿酒工艺和操作查定写实。总结了传统的混蒸连续发酵法的特点;对车间布置(平面布置图)、酿酒工艺流程、高粱、麦曲的粉碎、稻壳清蒸、开窖(剥窖皮、起面糟、起母糟、滴窖)、配料拌和(母糟润粮)、蒸酒、蒸粮、打量水(量水用量及温度)、截头去尾、不同馏分总酸总酯等成分检测、摊晾下曲、入窖(温度、酸度、淀粉、回酒、踩窖、窖帽)、封窖发酵、发酵期温度和化学变化、发酵周期等用科学的方法进行了详细的写实。

(7)在深度认识传统操作的基础上,通过试验,反复对比,去伪存真,去粗取精,继承传统,发扬传统,建立了“新的泸州老窖大曲酒操作法”,其中“熟糠拌料”“量水用量”“麦曲用量”“入窖温度”“回酒发酵”“踩窖”“窖帽高低”“延长发酵周期”“截头去尾”“原度酒加浆”“不同容器贮酒对酒质的影响”“贮存试验”“麦曲制造”等14个方面,都分别进行了试验,并与传统方法对比,从而使新的操作法更加先进,提高了质量,提高了出酒率。

(8)写出了《泸州老窖大曲酒提高质量的初步总结》(内部资料)和《泸州老窖大曲酒》一书(1959年由轻工业出版社出版发行)。顺利地完成了查定总结任务。这是泸州老窖大曲酒传统工艺操作第一次较系统的初步阐述。

4.2 泸州老窖更深入的研究(1964—1966年)

1964年颁布“全国十年科学发展纲要”,国家把名酒的科研列入纲要内。全国三大香型的典型代表,贵州茅台、山西汾酒、四川泸州老窖大曲酒都先后组织力量,组成专题研究组,分赴各厂,成为“三个试点”。1965年“全国十年规划项目”(1963—1972年)、“泸州老窖大曲酒酿造过程中微生物性状、有效菌株生化活动及原有工艺的总结与提高”(序号:专13—015民族传统特产发酵食品的总结与提高),课题组由四川省食品研究所(我院前称)12名人员、中科院西南生物所(成都生物所前称)5名人员、泸州曲酒厂10名人员共同组成。泸州曲酒厂(泸州老窖股份公司前称)张福成厂长(主管生产、技术)任组长、食品所黄绍琴(酒组组长)、生物所吴衍庸(工业微生物组)任副组长。还有五粮液酒厂、成都酒厂、绵竹酒厂(剑南春集团)、万县太白酒厂、邛崃文君酒厂等8名技术工人参加。分设微生物组、工艺组、分析组(成品、半成品)。陈茂椿教授任高级技术指导。笔者有幸自始至终参加研究工作。厂所之间合作无间,各有侧重。西南生物所对麦曲微生物、窖池内外微生物区系、窖泥内微生物种属进行分离鉴定,了解酿造过程微生物菌群、生长繁殖过程的代谢产物对酒质的影响;厂方负责正常生产、查定总结贯彻实施,并为研究工作提供良好条件;四川食品所是课题承担单位,负责研究方案、计划进度,对百年老窖泥进行理化分析、生产工艺查定、发酵过程理化测定,成品酒的纸层和常规分析,提出人工培窖方案,进行“减粮、减曲发酵试验”“合理调料、蒸粮时间试验”“有效菌株强化制曲应用于生产试验”等,解决了当时棘手的问题——酒中兰黑色沉淀。

为了完成任务,四川省食品研究所携带十余箱仪器(包括分析天平、保温箱、显微镜、干燥箱及玻璃器皿)到厂。省专卖公司拨专款修建科研楼(坐落在营沟车间山麓)。试验组数十人,自带蚊帐、卧具,住在营沟(国宝窖池所在地),吃在营沟、工作在营沟。大家团结一致,不分彼此,深入生产,亲自实践,认真负责,一丝不苟,所以,当时的分析数据、生产记录都真实可靠。为了使数据真实、有代表性、规律性,半夜入窖糟的样品亦半夜检验,决不拖延,有时因取样问题对分析结果有怀疑,又重新取样分析,直至晨鸡高唱,大家都毫无怨言。正当试验按计划紧张进行,而且一些试验有望取得重大进展之时,奈因“史无前例”,使研究工作被迫中断,实是惋惜。

在近3年的项目研究中,取得如下主要成果:

(1)人工培窖,新窖老熟。对百年老窖的认识和人工培窖的成功,是该项目的重大成果。“人工培窖,新窖老熟”获四川省首届科学大会奖。

(2)窖泥理化成分检测。在泸州老窖和五粮液经反复试验证明,接触窖底或窖壁的发酵糟,其酒就愈浓郁芳香,发现老窖大曲的特殊芳香与窖泥有极密切的关系。课题组为了揭示百年老窖的秘密,首次开展窖泥理化成分检测,发现老窖泥与新窖泥在pH值、氨态氮、腐殖质、有效磷等成分上有显著差异,为人工培窖提供了理论依据。

(3)窖泥中微生物的检测。老窖出好酒,根本原因在于长期连续的酿酒发酵中产生的有机酸、醇类、酯类、二氧化碳等浸润渗入窖泥中,逐渐富集培养与生香有关的一些厌氧功能菌。随着发酵生产时间越长,在窖泥中越来越多地聚积起这些厌氧功能菌,形成了泸酒特有的微生物区系。正是窖泥中这些功能菌群参与了曲酒香味物质的合成,才产出了窖香浓郁、回味悠长的名曲酒。

1965年课题组开展研究工作时,微生物方面由中科院西南生物所牵头,微生物学家吴衍庸研究员主持,四川省食品所和泸州曲酒厂共同协助,对泸酒窖泥微生物进行了较全面的研究。

①不同酒窖窖泥中的微生物。选取泸州曲酒厂的特曲窖(老窖)、头曲窖(中龄窖)、三曲窖(新窖)的窖泥进行细菌分离、分类计数。结果发现,老窖和新窖的窖泥微生物数量和类群有显著的差异。从数量看,老窖窖泥细菌总数为104万/g土,是新窖的3.1倍,是中龄窖的2.6倍多;嫌气细菌亦是老窖明显多于新窖和中龄窖,老窖泥嫌气细菌数为86.8 万/g土,是新窖的4倍,是中龄窖的3倍;嫌气芽孢杆菌数,老窖是新窖的2.6倍,中龄窖的2.2倍;而好气细菌数量则判别不明显。从类群看,嫌气菌数量多于好气菌;嫌气芽孢菌多于好气芽孢菌。老窖窖泥中的嫌气细菌总数是好气菌总数的5倍,嫌气芽孢菌数是好气芽孢菌数的3.6倍;中龄窖则分别为2.6倍、3.1倍;新窖分别为1.8倍、2.1倍。浓香型曲酒的老窖是嫌气细菌,特别是嫌气芽孢菌的主要栖息地,这是泸型酒老窖窖泥的独特微生物学特征。

②酒窖中不同部位的微生物。研究发现,无论在老窖或新窖中,不同部位窖泥的微生物分布亦有较大差异。窖墙的细菌数多于窖底,黑色内层的细菌多于黄色外层,而产己酸的梭状芽孢杆菌主要栖息于黑色内层窖泥中。老窖窖底好气菌数与新窖接近,而嫌气菌数却比新窖多4.8倍;老窖窖墙和窖底的芽孢菌数是新窖的2.2倍,并突出表现在嫌气芽孢菌上,老窖的嫌气芽孢菌数大大超过新窖。再次证明,嫌气芽孢杆菌在酒窖窖泥中所占的主导地位。

特曲窖(百年老窖)中的优势芽孢杆菌群课题组采集泸州酒厂老窖窖泥,经3次分离纯化,根据菌落形态不同,挑选35个菌落,进行芽孢染色和显微镜观察,确定其个体形态。凡是芽孢膨大、菌体呈鼓锤形的确定为梭状芽孢杆菌属菌。泸州老窖中分离出的泸型梭菌,微生物学家、中科院微生物所所长方心芳教授认定为“北原梭菌”,它能发酵葡萄糖并产生己酸,与内蒙轻工所分离的己酸菌不同,内蒙所选出的是“克氏梭菌”,它不能利用葡萄糖,能代谢乙醇及乙酸形成己酸。

老窖泥中的芽孢杆菌,鼓锤形杆菌占65%以上。这些鼓锤状杆菌,多株混合发酵,可产生大量的己酸、乙酸。1966年课题组利用分离出的多株鼓锤状芽孢杆菌,混合培养物和老窖泥的人工培养液,接种于生黄泥培养成“香泥”,用于改窖和建新窖,第一排产酒就可产部分头曲,相当于30年以上的窖龄。证明老窖中优势微生物群落与泸酒的香型及质量有密切关系。

泸酒老窖泥理化成分的检测和窖泥微生物的分离鉴定,初步揭示了“百年老窖”的奥秘,为人工培窖提供了理论依据。

(4)人工培窖,新窖老熟

运用上述研究成果,课题组于1967—1968年在泸州曲酒厂、五粮液酒厂进行了“人工培窖,新窖老熟”试验。使用黄泥、窖皮泥、肥田泥、老窖泥、P、N、腐植质、曲粉、粮糟(或丢糟)、黄水、酒头、酒尾及液体窖泥等进行人工培养窖泥。通过合理配料、细致操作,经人工培养发酵后的窖泥,在色泽、气味和氨态氮、腐植质、有效磷等方面都与老窖泥极为接近。从人工培养窖泥前后主要微生物来观察,一般泥土经培养发酵后,好气细菌大大减少,嫌气细菌则大大增加。白地霉和毛霉都大大减少,其他霉菌和酵母虽无什么规律,但基本上都是减少了。建窖后,由于糟子在窖内发酵的结果,各种微生物进行了自然淘汰,最后是嫌气芽孢杆菌等窖泥功能菌占了优势,使人工窖泥逐渐成熟,向老窖方向转化。

为了验证人工培窖的效果,该成果同时在多个酒厂推广应用:泸州曲酒厂特曲窖搬家、消灭三曲、新窖产头曲获得成功;五粮液酒厂南岸车间优质品率大幅度提高;全兴酒厂第3排即产全兴大曲(国家名酒)。

百年老窖奥秘的揭示、人工培窖新窖老熟的成功,是我省酿酒科技人员,厂所共同协作的重大成果,为浓香型白酒在全国的普及和发展作出了重大贡献。

(5)泸型酒酿造有效微生物的选育和应用

20世纪60年代开始,泸州老窖酒厂在中科院成都生物所、四川省食品发酵工业研究设计院等单位配合下开展了麦曲、酒窖外环境,酿酒发酵过程等微生物进行了较系统的研究。

①泸曲中的主要微生物

以具有代表性的泸州曲酒厂的传统大曲作研究对象。选取伏曲、四季曲、新成曲、隔年陈曲、涡水曲等10多个样品,采用平板分离法进行微生物分离,其分离到霉菌、酵母253株,细菌16株。经形态、生理鉴定的有65株。

霉菌:是大曲中数量、种类最多的菌类。其中以曲霉最多(曲霉中以黄曲霉为主),其次是根霉、毛霉、梨头霉、红曲霉、白地霉等。

酵母:是酿酒中重要的微生物,亦是大曲中种类、数量繁多的类群。大曲中的酵母主要为酵母属(Saccharomyces)酵母,其次还有假丝酵母(Candide)、汉逊酵母(Hansenula)、球拟酵母(Torulopsis)。这些菌种是乙醇发酵和产酯生香的重要微生物。在泸州大曲的酵母分离中还发现一类产生独特香味的酵母,这类酵母与泸州老窖大曲酒香味特点可能有关,而在分离全兴酒曲中没有发现这类菌存在。

细菌:在分离泸州大曲时发现存在的细菌量不少,种类也较多。分离出细菌16株,它们是乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌、微球菌等。曾对几株芽孢杆菌和微球菌的代谢产物进行了测定,发现了乙酸、丙酸、异丁酸、戊酸等。

②酒窖外环境的微生物

泸酒传统发酵不仅涉及窖泥微生物生态分布,也涉及窖外环境微生物生态分布。由于泸州所处的独特地域、传统工艺提供的条件,使窖泥、麦曲、窖外环境都成了特定的微生物区系。麦曲中的微生物来自制曲的特定环境(原料、水、制曲工具、曲房、空气、操作场地等),发酵糟中的微生物除来自麦曲、窖泥外,还来自晾堂地面残渣、窖房空气、水、用具、窖皮泥等。窖外环境的微生物研究表明,窖外环境空气、水、窖皮泥均是细菌数量最多,占主要地位,在晾堂残存物中数量也不少。环境中,酵母数量亦不少,尤其在晾堂残存物中更为突出。此外,空气、水、窖皮泥、残存物中均出现较多的曲霉。窖外环境中还有较多的青霉,因此,搞好车间、环境清洁卫生十分重要。

③酿酒发酵过程微生物的变化

粮糟加入曲粉后入窖,用窖皮泥封窖进行嫌气发酵,在入窖、封窖及发酵3 d、8 d、15 d、20 d、30 d、40 d时取样对发酵糟进行微生物的分析,发酵糟中酵母、霉菌、细菌的数量变化规律各异。一般在粮糟入窖后第3天,酵母增殖达到高峰,数量从10.5× 104个/g到5.05×107个/g,即增加了两个数量级以上,以后随着窖中氧气的逐渐减少,酵母的增殖受到抑制,酵母数量逐渐减少,发酵40 d后酵母数量还低于入窖时的酵母数量。由于曲粉中存在大量霉菌,入窖时霉菌数量最高,但入窖后的嫌气条件不利于霉菌生长,因而封窖后数量骤减,但在发酵中期又有所增加,然后又下降。细菌数量变化相对较小,入窖后有所增加,以后稍有下降,到了发酵后期细菌数量均高于酵母和霉菌,说明细菌较适应窖内环境,在发酵后期生香作用甚大,主要是梭状芽孢杆菌及其他芽孢杆菌。

对于霉菌中的曲霉、梨头霉、毛霉、青霉、根霉及白地霉的数量变化分析,发现在整个发酵过程中曲霉占优势,在发酵初期数量有所减少,但在发酵中期又有所增加,后期又有减少,其数量均高于梨头霉、毛霉和根霉。虽然曲粉中有根霉、毛霉、梨头霉存在,但它们均不适应窖内的生长环境。曲霉在泸酒糖化上是起主要作用的霉类。窖内发酵糟中有大量青霉存在,这是窖外环境青霉大量存在以及窖内又适合生长的缘故。

④泸酒麦曲中有效菌株生产应用

1965年10月课题组选用从麦曲中分离的有效菌株32株,其中糖化菌17株(曲霉9株、根霉7株、毛霉1株),酵母15株(其中麦曲酵母9株,其他来源酵母6株),分别制成麸曲和液体酒母,减少大曲用量,用于生产试验。试验条件:糖化菌曲(麸皮制)用量为3.5%~3.8%,大曲用量为11%,液体酒母用量为每甑4000~4800 mL(每毫升含酵母细胞数为72×106~132×106个)。对照窖用曲量为20%。

试验窖的酒,通过理化分析和尝评,保持了泸州大曲酒的特有风味。

(6)入窖发酵条件对产品质量的影响

1965年,我院陈茂椿教授在泸州主持试点技术工作期间,深入生产第一线,通过大量的技术资料和生产、分析数据,总结出“入窖发酵条件与产品质量和粮耗的关系”,在1968年名酒协作会上与同行交流,对泸型酒在全国推广应用和产质量的提高,起到重要的作用。

泸州老窖大曲酒传统采用混蒸混烧续糟固态发酵法,黄泥老窖、万年糟、发酵周期长,母糟与空气接触的机会多,参与发酵的微生物类群众多,物理化学变化复杂,工序与工序之间、上排与下排之间的关系,互相影响,季节的变化,对品温的影响也难以克服,生产工艺条件随着客观条件而变化,因此生产波动大,影响质量不稳定,在这样一个错综复杂的情况下,只有掌握入窖发酵工艺技术条件的变化规律,才能达到均衡生产、质量好、粮耗低的目的。

所谓入窖发酵条件,包括不同的温度、水分、酸度、淀粉含量、用曲量和用糠量(粮糟比)等。要根据不同季节气温的变化,相应地变更其他条件,给有益微生物的繁殖创造良好的条件,达到高产优质。

总结出入窖温度“热平地温冷13”的重要性;分析了入窖酸度增高的原因,并提出了解决措施;量水用量与1957年比较有所减少,使产质量提高;入窖淀粉浓度高,所得产品的总酸和总酯比入窖淀粉低者为高;曲药和糠壳用量应分别控制在18%~20%和20%~22%为宜;若出窖酸度在2.5以下,可增大母糟配比,减少糠壳用量,即“回醅减糠”。

入窖条件的总结、应用,经数十年众多厂家生产证实,仍然具有现实指导意义。

(7)泸酒芳香成分剖析与应用

20世纪60年代中期我院在国内首家采用进口气相色谱仪,对泸酒芳香成了进行了检测,发现了其中成分近40种,并对己酸乙酯进行了定量,首次对我国浓香型大曲酒主体香味成分进行了定性定量。发现泸州老窖大曲和五粮液酒所含香味成分基本一致,惟含量不同,所以各具风格,五粮液酒酯类和低沸点成分比泸州老窖大曲酒高;而泸州酒的高沸点香气成分含量较五粮液高。故五粮液进口喷香,后味较短;泸州老窖大曲酒进口香和喷头虽不及五粮液,但后味较长。这一规律的发现,为新型白酒的研制和质量提高提供了重要的科学依据。我院以此为依据,将定量出的近30种成分分别加入到经处理的酒精中,配制泸州大曲酒和五粮液,多次送有关单位尝评,评价较高。五粮液酒厂著名高级勾兑技师范玉平曾到我院细致品评,备加赞赏。

在此基础上,1980年代初,我院承担重大攻关项目,继续与泸州老窖酒厂合作研究“泸州大曲酒芳香成分与酒质的关系”。采用日本毛细管气相色谱仪,开展对泸型曲酒芳香成分的研究。通过艰苦细致工作,克服种种困难,自制毛细管和某些标样,共检出芳香成分136种,泸州曲酒成分能定性定量的108种,在当时居全国领先水平,为泸型曲酒质量的提高和新型白酒的发展,提供了重要的科学依据。该项目获轻工部科技进步奖。

研究中对我省有代表性的泸型曲酒如五粮液、剑南春、全兴大曲、沱牌曲酒,特别是泸州酒厂系列酒(特曲、头曲、二曲、三曲、调味酒、异杂味酒等),均作了系统全面的检测。通过近3年的研究,总结出微量成分种类和含量与浓香型酒质的关系,推动了浓香型曲酒技术的发展。

“从1957年国家对泸州老窖进行工艺试点以来,泸州老窖在技艺推广、人才培养等方面为全国浓香型白酒的发展做出了重要贡献。当时,泸州老窖总结了自己生产浓香型白酒的技艺,并敞开胸怀,将其技艺在白酒行业广为传播,不仅欢迎各类厂组织人员到泸州老窖参观学习,还派遣有名的技师到其他酒厂传授技艺。”

三大名酒试点对于我国白酒行业的历史贡献是不可磨灭的。与其他白酒试点不同,名酒试点已经不仅仅局限于提高出酒率等节粮降耗领域的课题,而是将重点放在稳定和提高名优白酒的工艺、质量和产品特征,为我国名优白酒的发展壮大奠定了科学基础。名酒试点对于白酒香味成分、微生物菌种、生态技艺等的研究,开启了白酒迈向现代化和国际化的新时代。因此,某位白酒权威曾说过这样一句话:“新中国白酒产业是靠试点起家的。”

[1] 孙延元.大国酒魂六十年[EB/OL].[2017-03-24] (2013-02-04).http://www.emkt.com.cn/article/582/ 58237.html.

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Review of the Three Pilot Projects of Chinese Baijiu

LI Dahe
(Sichuan Food Fermentation Industry Research&Design Institute,Chengdu,Sichuan 611130,China)

In this paper,the great achievements of the three pilot projects of Chinese Baijiu,including Fenjiu,Maotai and Luzhou Laojiao were reviewed,and the profound influence of such pilot projects on the development of Chinese Baijiu industry was discussed. (Trans.by YUE Yang)

Baijiu;the three pilot projects;assessment;summary

TS262.3;TS261.4

A

1001-9286(2017)06-0017-09

10.13746/j.njkj.2017104

2017-04-24

李大和(1941-),男,广东中山人,大学本科,高级工程师,我国著名酿酒专家,从事酿酒科研工作40余年,主持参与了“提高泸型曲酒名优酒比率的研究”等10余项部、省级科研项目,获部、省级多项科技进步奖,编著《大曲酒生产问答》等多部著作,发表论文近100篇。

优先数字出版时间:2017-05-18;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170518.0959.001.html。

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